基于材料非均匀性铝厚板预拉伸残余应力的预测方法

发布时间：2018-08-31 10:33

【摘要】：引入离散化思想将铝厚板划分为若干层,依据淬火残余应力定义各层的等效塑性应变;通过各层材料应力-应变曲线的线性近似后,根据等效塑性应变推导出误差不超过2%的屈服极限分布模型。此外,根据弹性模量随塑性变形进展而不断变化的实验数据,拟合出弹性模量的变化曲线。以淬火7075铝厚板的预拉伸为例,考虑淬火所引起的屈服极限与弹性模量的非均匀性,分别进行预拉伸率为1.8%、2.2%和2.5%的残余应力有限元仿真,无论是分布曲线还是应力的大小,残余应力仿真值与实验测量值均比较吻合,分布曲线拐点处残余应力的平均误差仅为13.5%。
[Abstract]:By introducing the idea of discretization, the aluminum thick plate is divided into several layers, and the equivalent plastic strain of each layer is defined according to the quenching residual stress, after the linear approximation of the stress-strain curve of each layer, According to the equivalent plastic strain, a yield limit distribution model with less than 2% error is derived. In addition, according to the experimental data of elastic modulus changing with plastic deformation, the curve of elastic modulus is fitted. Taking the pretension of 7075 thick aluminum plate as an example, considering the inhomogeneity of yield limit and elastic modulus caused by quenching, the finite element simulation of residual stress of 1.82.2% and 2.5% is carried out respectively, whether it is the distribution curve or the magnitude of stress. The simulation results of residual stress are in good agreement with the measured values, and the average error of residual stress at the inflection point of the distribution curve is only 13.5.
【作者单位】：南昌航空大学航空制造工程学院;南京航空航天大学机电学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51165039,51465045) 江西省科技支撑计划重点项目(2010BGB00300) 江西省自然科学基金资助项目(2014GZC1410)
【分类号】：TG115

【参考文献】

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1 赵丽丽,张以都;预拉伸板轧制-拉伸残余应力的计算机仿真[J];北京航空航天大学学报;2004年07期

2 王桂伟,方洪渊,范成磊,聂波;7B04铝合金厚板生产过程优化的数值分析[J];材料科学与工艺;2005年01期

3 王祝堂;;对当前铝厚板热轧与大挤压型材项目投资热的分析[J];世界有色金属;2012年01期

4 朱才朝;罗家元;李大峰;钟渝;李云;;基于流变应力特性的铝合金淬火残余应力数值模拟及试验研究[J];机械工程学报;2010年22期

5 朱才朝;罗家元;李大峰;丁华峰;钟渝;;7075铝合金板预拉伸工艺研究[J];机械工程学报;2011年24期

6 韦绍杰;廖凯;陈磊;;预拉伸对铝合金淬火厚板变形的矫直仿真研究[J];热加工工艺;2013年09期

7 王美琪;王祝堂;;铝合金厚板精整与预拉伸(1)[J];轻合金加工技术;2014年02期

8 袁望姣;吴运新;;基于预拉伸工艺的铝合金厚板残余应力消除机理[J];中南大学学报(自然科学版);2011年08期

9 臧顺来;郭成;魏公际;谌峰;董伟;张珂;;A new model to describe effect of plastic deformation on elastic modulus of aluminum alloy[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2006年S3期

10 柯映林,董辉跃;7075铝合金厚板预拉伸模拟分析及其在淬火残余应力消除中的应用[J];中国有色金属学报;2004年04期

【共引文献】

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2 赵丽丽;张以都;;基于轧制应力分布的铝合金厚板淬火应力仿真[J];北京航空航天大学学报;2006年01期

3 赵晓慈;张以都;张洪伟;;环件径向冷轧塑性变形及残余应力分布仿真[J];北京航空航天大学学报;2008年09期

4 林高用;郑小燕;冯迪;杨伟;彭大暑;;铝合金厚板淬火残余应力的研究进展[J];材料导报;2008年06期

5 吴运新;廖凯;;铝合金厚板拉伸过程横向残余应力消减分析[J];材料工程;2009年10期

6 廖凯;吴运新;龚海;;铝合金预拉伸厚板非均匀区应力场特征[J];材料科学与工艺;2010年01期

7 朱才朝;罗家元;钟渝;;考虑夹持影响的铝合金板拉伸模拟及试验[J];材料科学与工艺;2011年06期

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2 赵丽丽;张以都;;基于轧制应力分布的铝合金厚板淬火应力仿真[J];北京航空航天大学学报;2006年01期

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7 林高用;郑小燕;冯迪;杨伟;彭大暑;;铝合金厚板淬火残余应力的研究进展[J];材料导报;2008年06期

8 吴运新;廖凯;;铝合金厚板拉伸过程横向残余应力消减分析[J];材料工程;2009年10期

9 王桂伟,方洪渊,范成磊,聂波;7B04铝合金厚板生产过程优化的数值分析[J];材料科学与工艺;2005年01期

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